高中化学选修4之巩固练习_电解原理的应用_提高

1、【巩固练习】一、选择题1（2016新课标i）三室式电渗析法处理含na2so4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的na+和so42可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（）a通电后中间隔室的so42离子向正极迁移，正极区溶液ph增大b该法在处理含na2so4废水时可以得到naoh和h2so4产品c负极反应为2h2o4e=o2+4h+，负极区溶液ph降低d当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的o2生成2下列叙述中正确的是()a用铂电极电解naoh溶液，一段时间后，溶液中溶质的质量分数不变b用电解

2、法精炼粗铜时，粗铜作阴极c用惰性电极电解100ml饱和食盐水，生成112ml氢气(标况)时，氢氧根离子浓度约为0.05mol/l(假定溶液体积仍为100ml)d铜锌原电池工作时，正极从外电路得到电子3（2015南京检测）如下图所示，x、y、q、w都是惰性电极，将电源接通后，w极附近颜色逐渐加深。下列说法中错误的是（）。a电源的m极为正极b甲装置中溶液的ph减小c甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为11d欲用乙装置给铜镀银，u极应该是ag，电镀液选择agno3溶液4在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）。a锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子b铁作阴极，镀件作阳极，溶液

3、中含有锌离子c铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子d锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子5下列过程需要通电后才可进行的是（）。电离；电解；电镀；电泳；电化学腐蚀abcd6下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是（）。a粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，cuso4溶液作电解液b电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：cu2+2e-cuc粗铜中所含ni、fe、zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥d电解铜的纯度可达99.95%99.98%7关于原电池和电解池的叙述正确的是（）。a原电池中失去电子的电极为阴极b原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应c原电池的两极一定是由活动性不

4、同的两种金属组成d电解时电解池的阳极一定是阴离子放电8（2015武汉起点考试）某同学设计如下图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（）。a石墨电极与直流电源负极相连b用湿润ki淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色c氢氧化钠在石墨电极附近产生，na+向石墨电极迁移d铜电极的反应式为：2h+2eh29关于下列四个装置图的说法，正确的是（）。a装置中阴极处产生的气体能够使湿润淀粉ki试纸变蓝b装置中待镀铁制品应与电源正极相连c装置中电子由b极流向a极d装置中的离子交换膜可以避免生成的cl2与naoh溶液反应10右图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为300ml，开始时电解质溶液的浓度均为

5、0.1moll，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02mol电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是（）。a溶液的ph变化：增大，减小b为原电池，为电解池c电极反应式：中阳极：4oh4e2h2o+o2，中负极：2h+2eh2d产生气体的体积：11以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（）a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程b因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率d镀锌层破损后对铁制品失去保护作用12铅蓄电池的工作原理为：pb+pbo2+2h2so4

6、2pbso4+2h2o。研读下图，下列判断不正确的是()ak闭合时，d电极反应式：pbso4+2h2o2epbo2+4h+so42b当电路中转移0.2mol电子时，中消耗的h2so4为0.2molck闭合时，中so42向c电极迁移dk闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极13镍镉（ni-cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为koh溶液，其充、放电按下式进行：cd+2niooh+2h2ocd(oh)2+2ni(oh)2。有关该电池的说法正确的是()a放电时正极反应：niooh+h2o+e=ni(oh)2+oh-b充电过程是化学能转化为电能的过程c放电时负极附

7、近溶液的碱性不变d放电时电解质溶液中的oh-向正极移动二、非选择题1（2015上海高考）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式（2）离子交换膜的作用为、。（3）精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠溶液从图中位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或“d”）（4）kclo3可以和草酸（h2c2o4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂clo2，还生成co2和khso4等物质。写出该反应的化学方程式。（5）室温下，0.1mol/lnacl

8、o溶液的ph0.1mol/lna2so3溶液的ph（选填“大于”、“小于”或“等于”）。浓度均为0.1mol/l的na2so3和na2co3的混合溶液中，so32、co32、hso3、hco3浓度从大到小的顺序为:已知：h2so3ki1=1.5410-2。ki2=1.0210-7hcloh2co3ki1=2.9510-8ki1=4.310-7ki2=5.610-11反应ino2co(nh2)2反应iin22（2016北京西城二模）氮氧化物（nox）种类很多，造成大气污染的主要是no和no2，研究它们的综合利用有重要意义。（1）no可通过氧化-还原法转化为n2，转化关系如下：noo2反应的化学方

9、程式是_；反应的还原剂是_。）（2no还可与c在一定条件下反应得到无污染的气体。no与c在一定条件下反应的化学方程式是_。（3）no也可直接用活性铁粉转化为n2。已知：n2(g)+o2(g)=2no(g)14fe(s)+3o2(g)=2fe2o3(s)h2则6no(g)+4fe(s)=2fe2o3(s)+3n2(g)h_（用“1”、“2”表示）。（4）no2可电解制备绿色硝化试剂n2o5。下图是其原理示意图。阳极电解液中的n2o4由no2降温转化得到，降温的原因是_。阳极区生成n2o5的电极反应式是_。阴极区得到一种可循环利用的物质，其化学式是_。【答案与解析】一、选择题1b【解析】本题考查电

10、解原理的应用，涉及电极反应式的书写、溶液ph的变化以及电化学的简单计算等。通电后阴离子向阳极移动，溶液中的oh、so42移向正极区，oh在阳极上失去电子，正极区ph减小，a项错误；阳离子向阴极移动，na+、h+移向负极区，h+在阴极上得电子：4h2o+4e=2h2+4oh，负极区ph增大，c项错误；阳极电极反应式为2h2o4e=o2+4h+，当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的o2生成，d项错误。2d【解析】a电解naoh溶液实际是电解h2o，一段时间后，溶液中溶质的质量分数增大。b、用电解法精练粗铜时，用粗铜极作阳极，与直流电源的正极相连，用纯铜片作阴极，与电源的负极相连，

11、用cuso4溶液作电解液。c、得：x0.01mol因此oh浓度为3c【解析】选项a，因fe(oh)3胶粒带正电荷，w极附近颜色加深，说明w与电源负极相连，故m为电源的正极，n为电源的负极。选项b，电解cuso4溶液时产生h2so4导致溶液ph减小。选项c，根据反应：2cuso42h2o电解2cuo22h2so4，x极上产生o2单质，y极上产生cu单质，二者物质的量之比为1：2。选项d，u为电镀池的阳极，ag为阳极而溶解，agno3电镀液中的ag在r上析出而镀上ag。4a【解析】在铁制品上镀锌，即要求锌作阳极，镀件铁为阴极，电解质溶液中含锌离子，阳极zn放电生成zn2+进入溶液补充由于在阴极放电

12、而消耗的zn2+，zn2+在阴极铁（镀件）上析出。5b【解析】电离是指电解质在水溶液中或在高温熔融时离子键被破坏而离解成阴阳离子的过程；电解是指使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程，必须通电才能进行；电镀是电解的一种，需要通电；电泳是指带电微粒（主要指胶体颗粒）在直流电源的外加电场作用下发生定向移动，需要通电才能进行；电化学腐蚀是指金属因形成原电池被氧化而腐蚀，该过程是自发的不需通电，反而会形成电流。6c【解析】精炼某金属，含杂质金属应作阳极，纯单质作阴极，含该种金属元素的离子作电解液，金属活动性在cu后面的金属杂质形成阳极泥，活动性在cu前面的金属先放电进入溶液但其阳离子不

13、放电，从而将该金属与杂质分离。7ba【解析】原电池的两极一般称为正极和负极。负极是电子流出的极，即负极材料失去电子，发生氧化反应；电解池的两极一般称之为阴极和阳极，阴极与电源的负极相连，电源负极流出的电子聚集在电解池的阴极，因此阴极处有物质得电子，发生还原反应，而阳极与电源的正极相连，阳极处有物质失电子，发生氧化反应，因此选项错，b对；电解池的阴极一般为电解质溶液中的阳离子得电子，而其阳极若阳极材料为惰性电极（石墨、au、pt）则溶液中的阴离子失电子放电，但若阳极为非惰性电极（除au、pt以外的金属）则阳极材料本身优先于溶液中的阴离子而放电，因此选项d错；原电池两极一定是活泼性不同的导体（石墨

14、也为导体）故c错。8d【解析】a若该装置是探究氯碱工业原理，则cu电极应该与电源的负极连接，石墨电极与直流电源正极相连，错误；bcu电极为阴极，在阴极发生反应：2h+2e-=h2；在阳极c电极上发生反应：2cl2e-=cl2；所以用湿润ki淀粉试剂在碳电极附近检验气体，试纸变蓝色，错误；c由于cu电极为阴极，在阴极发生反应：2h+2e-=h2；破坏了附近的水的电离平衡，最终在cu电极附近氢氧化钠产生，na+向铜电极迁移，错误；d铜电极的反应式为：2h+2eh2，正确。9d【解析】a项，电极反应式分别为阳极：2cl2ecl2，阴极：cu2+2ecu，阳极产生的cl2能使湿润的淀粉ki试纸变蓝；b

15、项，电镀装置中待镀铁制品（镀件）应与电源负极相连接；c项，氢氧燃料电池工作时，负极上通入的h2失电子，电子由a极流向b极；d项，氯碱工业中阳极产生cl2，阴极附近溶液中生成naoh，为防止cl2与naoh发生反应cl2+2naohnacl+naclo+h2o，工业上常采用离子交换膜法电解装置。10d【解析】是电解池，阴极：cu2+2ecu，阳极：4oh4e2h2o+o2。是原电池，负极：zn2ezn2+，正极：2h+2eh2。a项ph变化是中oh放电，ph减小，中有h+放电，ph增大，错误；d项通过0.02mol电子后，产生的气体中为0.005mol，中为0.01mol，正确。11cc【解析】

16、电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀时锌仍然失电子，所以选项a不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，b不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项d也不正确。【总结升华】在电解池中，阴极：得电子，发生还原反应

17、，电极本身不参加反应，一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子；阳极：失电子，氧化反应，若为金属（非惰性）电极，电极失电子，若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子。12c【解析】c项，当k闭合时为原电池、为电解池，中c电极上的pbso4转化为pb和so42，d电极上的pbso4转化为pbo2和so42，故so42从两极上脱离下来向四周扩散而并非做向定移动。【总结升华】电化学解题的关键：一定要分析清楚电极的材料、各电极的反应。有关电解的计算：通常是求电解后某产物的质量、物质的量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的ph、物质的量浓度等。运用电子守恒原理解答。13a【解析】此题以可充电电池为载体

18、，考察了原电池和电解池的工作原理。可充电电池的放电过程是原电池工作的过程，而充电的过程相当于是电解的过程，因此是电能转化成化学能的过程，b错；放电时负极反应是：cd-2e-+2oh-=cd(oh)2，因消耗了oh-，所以负极附近的ph下降，c错；放电时，电解质中的oh-向负极移动，d错。二、非选择题的电离平衡常数，co2水解能力强于co2，离子浓度：c(so2)c(co2)c(hco)c(hso)。2（1）2no+o2=2no2co(nh2)2（2）2no+c=n2+co21（1）2cl2h2o错误！未找到引用源。2ohh2cl2；（2）让na通过平衡离子的电荷并导电，防止oh与氯气反应，防止氢气与氯气反应；（3）a；d；（4）2kclo3h2c2o42h2so4=2clo22co22khso42h2o；（5）大于；：c(so32)c(co32)c(hco3)c(hso3)。【解析】（1）电解饱和氯化钠溶液：2cl2h2o错误！未找到引用源。2ohh2cl2；（2）离子交换膜的作用是让na通过平衡离子的电荷，防止oh与氯气反应，防止氢气与氯气反应；（3）阳极反应式为：2cl2e=cl2，精制饱和食盐水从a处补充，阴极反应式为2h2o2